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Dr. Christian Gärtner
Tel: +49 2972 302 - 280
Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie
und angewandte oekologie IME
Institutsbereich angewandte oekologie
Auf dem Aberg 1
57392 Schmallenberg
Tel: +49 2972 302 - 0
Fax: +49 2972 302 - 319
Institutsleitung
Prof. Dr. Rainer Fischer
www.ime.fraunhofer.de
F R a U n H o F E R - I n S t I t U t F Ü R M o L E k U L a R B I o L o G I E
U n D a n G E W a n D t E o E k o L o G I E
FRaUnHoFER IME
InStItUtSBEREIcH anGEWanDtE oEkoLoGIE
Der Bereich Angewandte Oekologie des Fraunhofer IME
sieht seine Aufgaben darin, Risiken von synthetischen oder bioge-
nen Substanzen für Ökosysteme und Verbraucher zu identifizie-
ren und zu bewerten sowie Möglichkeiten zur Risikominimierung
anzustoßen.
Die aktivitäten sind in folgenden Geschäftsfeldern
gebündelt:
Chemikalien- und Produktsicherheit Verbleib und Wirkung von Agrochemikalien Aufnahme und Metabolismus von Agrochemikalien Lebens- und Futtermittelsicherheit Umweltmonitoring Boden- und Gewässerschutz
Unsere schwerpUnkte kernspinresonanz- spektroskopie (nMr)
Die langjährige Erfahrung des IME in Prüfungen des Umwelt-
verhaltens von Pflanzenschutzmitteln, Bioziden, Arzneimitteln
und Allgemeinchemikalien wird somit durch die Möglichkeit
ergänzt, unbekannte organische Substanzen zu identifizieren.
Bei allen genannten Messverfahren ist auch die Analyse 14C-
radioaktiv markierter Verbindungen möglich.
Die Markierung erlaubt die sichere Erfassung von bis dahin
unbekannten Transformationsprodukten und ist Standard bei
Prüfungen zum Umweltverhalten und zur Untersuchung von
Metabolismuswegen organischer Stoffe in Organismen.
So ist gewährleistet, dass sämtliche Arbeiten, z. B. für die
Zulassung von Pflanzenschutzmitteln, ohne Zeit- und Informa-
tionsverlust in einem Prüfinstitut durchgeführt werden können.
Darüber hinaus wird die Strukturaufklärung auch als direkte
Dienstleistung ohne die Kombination mit Umwelt- oder Meta-
bolismusuntersuchungen angeboten.
Alle Arbeiten zur Substanzidentifizierung werden unter GLP-
Bedingungen durchgeführt. Die Einhaltung von GLP wird durch
eine eigene Qualitätssicherungseinheit überwacht und regel-
mäßig durch externe Prüfungen belegt.
Bild: Kryomesskopf des NMR
HIntERGRUnD
Die meisten organischen Substanzen unterliegen im Laufe ihres
„Lebens“ Transformations- und Abbauprozessen, wobei sich
neue Substanzen mit gänzlich anderen Eigenschaften bilden
können. Diesem Prozess unterliegen auch anthropogene orga-
nische Chemikalien.
Für die Zulassung von Pflanzenschutzmitteln müssen daher In-
formationen zu Abbauwegen in verschiedenen Umweltmatrices
sowie zum Metabolismus in Nutzpflanzen und Nutztieren vor-
gelegt werden. Damit soll sichergestellt werden, dass keine
persistenten oder toxischen Abbauprodukte entstehen.
Zur Ermittlung dieser Daten sind komplexe Studien notwendig,
die eine umfassende aber gleichwohl hochspezifische chemi-
sche Analytik erfordern.
Am Fraunhofer IME werden Studien zum Verhalten von Subs-
tanzen in der Umwelt und ihrem Metabolismus in Pflanzen und
Tieren seit mehreren Jahren durchgeführt.
Um den von den Zulassungsbehörden geforderten Stand der
Technik zu gewährleisten, investiert das IME kontinuierlich in
neue Analysetechniken und baut die Palette der angebotenen
Forschungsdienstleistungen fortlaufend aus.
StEIGEnDE anFoRDERUnGEn an DIE UMWELtanaLytIk
Behördliche Zulassungsverfahren stellen sehr hohe Anforderungen
an die Umweltanalytik organischer Substanzen. Entscheidend für
die Aufklärung von Transformationsprodukten und Metabolis-
muswegen ist dabei, dass auch kleinste Substanzmengen sicher
identifiziert werden können.
kERnSpInRESonanz-SpEktRoSkopIE (nMR) aM IME
Die Kernspinresonanz-Spektroskopie (NMR) ist die momentan
leistungsfähigste Analysenmethode zur Aufklärung der Struk-
turen organischer Substanzen. Das Fraunhofer IME verfügt
über ein 700 MHz NMR-Spektrometer. Das Gerät ist mit einem
1.7 mm Cryo-Probenkopf für höchste Messempfindlichkeit bei
gleichzeitig höchster Auflösung zur Untersuchung geringer
Substanzmengen (bis 10 µg) optimiert.
In Ergänzung mit hochauflösender Massenspektroskopie
(Orbitrap™ Hybrid FT) ist es möglich, sowohl die Zusammen-
setzung (Summenformel) als auch die chemische Struktur un-
bekannter organischer Substanzen zu ermitteln. Zur Isolierung
und Anreicherung der dafür notwendigen Substanzmenge,
z. B. aus Umweltsimulationsversuchen, steht eine moderne
LC-SPE Einheit zur Verfügung.
Bild: LC-SPE-System
ihr partner für strUktUr-aUfklärUng organischer sUbstanzen – aUch aUs koMplexen Matrices